黑河上游固氮細菌群落結構與多樣性研究獲得進展

　　氮是高寒生態系統的限制性營養元素，對固氮細菌多樣性及其影響因素的研究有助于解決高寒生態系統土壤氮缺乏的難題。

　　中國科學院寒區旱區環境與工程研究所科研人員在祁連山區冰溝選擇了兩種典型植被進行樣方調查和土壤樣品采集。通過對其土壤理化性質進行測定，對兩種植被土壤中的固氮細菌多樣性和豐度用克隆文庫（clone library）和定量PCR技術進行了檢測。

　　固氮基因（nifH）克隆文庫分析結果顯示，所有可鑒定的固氮細菌均屬于變形菌門，其中固氮螺菌（Azospirillum）是灌叢土壤中特有的固氮細菌；而莢瘤菌（Thiocapsa），德克斯氏菌（Derxia），外硫紅螺菌（Ectothiorhodospira），中慢生根瘤菌（Mesorhizobium），克雷白氏桿菌（Klebsiella），劍菌（Ensifer），甲基細胞菌（Methylocella）和假單胞菌（Pseudomonas）是草甸土壤中特有的固氮細菌。系統發育分析將nifH 基因的序列分為5個分支：分支I，II和III主要是來源于草甸土壤的nifH 序列，而分支IV主要由來源于灌叢土壤的nifH 序列組成。nifH 基因的香農多樣性指數的變化范圍是1.5～2.8，草甸土壤中的多樣性高于灌叢土壤；nifH 基因拷貝數的變化范圍是4.0×106～6.9×107 copies g-1 soil，草甸土壤中的拷貝數低于灌叢土壤。冗余分析表明：灌叢土壤中，nifH 基因的多樣性和拷貝數與地上生物量相關；草甸土壤中，nifH 基因的多樣性主要受海拔的影響，而其拷貝數主要受土壤速效鉀的影響。

　　 固氮細菌群落特征與環境因子間的RDA分析。RDA圖（Biplots方法）基于物種與環境變量間的線性相關模型在CanoDraw中生成。紅色箭頭和字體代表環境因子，藍色箭頭和黑色字體代表固氮細菌群落特征。